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Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Closing discussions

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Collaborative AI for Plant Biodiversity Monitoring: From Pl@ntNet to GeoPl@ntNet

Alexis Joly

Directeur de recherche, Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier, INRIA, Montpellier, France

Pierre Bonnet

Cadre scientifique, botAnique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des végétations, CIRAD, Montpellier, France

Résumé

Pl@ntNet is a participatory platform based on artificial intelligence to facilitate plant identification and the monitoring of plant biodiversity. In this presentation, we will first look at the technology behind Pl@ntNet, as well as the innovative services it offers in the fields of conservation, research and agro-ecology. We will then discuss the new biogeographical models developed by the Pl@ntNet team to overcome the problems of bias and incomplete data, and their integration into a new tool (GeoPl@ntNet) currently under development.

Alexis Joly

Alexis Joly is research director at Inria with interests in machine learning and computer vision applied to biodiversity. He is the scientific and technical leader of the Pl@ntNet citizen science project which develops a million-users platform based on AI. He is the founder of the LifeCLEF international virtual lab dedicated to the computer-assisted identification of living organisms.

Pierre Bonnet

Dr. Pierre Bonnet is a permanent scientist at CIRAD in France, based in AMAP lab (a Joint Research Unit for plant architecture, specialised in tropical botany and bioinformatics). His topics of interest are Botany, plant ecology, and applied computer science. He got his Ph.D. in 2008 from the University of Montpellier, after two and half years of activities in South East Asia, in close collaboration with the National Herbarium of the Netherlands and the National University of Laos. Since 2009, he works as a scientific coordinator of Pl@ntNet initiative, in close collaboration with scientists and engineers of INRIA, INRAE, and IRD, in order to promote citizen science for gathering new data on plants at world scale.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Tracking Plant Population Dynamics with a Citizen Science Network

María Begoña García

Researcher, Pyrenean Institute of Ecology (CSIC), Spain

Résumé

Long-term monitoring is a crucial tool for anticipating population collapse, which is particularly important in the case of priority species (rare, endangered or threatened). The 'Adopt a plant' programme was launched in 2013 as a collaborative network for monitoring plant populations in a heterogeneous landscape in northeastern Spain. Coordinated by scientists, participants (volunteers and rangers) estimate population sizes, record disturbances and follow rigorous sampling methods to track plant abundance year after year. This information allows us to estimate the long-term trend and temporal variation of nearly 300 populations. Regardless of the method used, we produce standardised indices of abundance change and, interestingly, stability resulted to be the dominant trend, particularly for priority species. Such information is crucial for reporting the conservation status of threatened plants and plants of Community interest (Habitats Directive). Our unexpected finding also highlights the importance of collecting large-scale information in order to refine conservation priorities and achieve a more comprehensive assessment of the vulnerability of the flora.

María Begoña García

I work in Conservation Ecology, and more specifically in the "long-term dynamics of biodiversity". I conduct studies that combine field data with new technologies in order to develop efficient monitoring systems, develop methods and models to support decision making on conservation problems, produce reliable indicators of biodiversity change, and generate early warning signals. I work in Conservation Ecology, and more specifically in the "long-term dynamics of biodiversity". I conduct studies that combine field data with new technologies in order to develop efficient monitoring systems, develop methods and models to support decision making on conservation problems, produce reliable indicators of biodiversity change, and generate early warning signals I work in Conservation Ecology, and more specifically in the "long-term dynamics of biodiversity". I conduct studies that combine field data with new technologies in order to develop efficient monitoring systems, develop methods and models to support decision making on conservation problems, produce reliable indicators of biodiversity change, and generate early warning signals. Since 2013 I coordinate a citizen science network involving more than 200 volunteers and rangers, who monitor plant populations over an ample environmental gradient in NE of the Iberian Peninsula. More than 300 plant populations are censused yearly to obtain population trends.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : The National Plant Monitoring Scheme, a New Direction for UK Plant Recording?

Oliver L. Pescott

Plant Ecologist, UK Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK

Résumé

Volunteer-based plant monitoring in the UK has focused historically on distribution mapping, with less emphasis on the collection of data on plant communities and habitats. However, abundance monitoring for other groups of organisms is well-established, e.g. for birds and butterflies, and UK conservation agencies have long desired comparable schemes for plants. We describe the first nine years of a new plant citizen science scheme for the UK, the 'National Plant Monitoring Scheme'. Scheme development emphasised volunteer flexibility through co-creation and feedback, whilst retaining a rigorous approach to sampling design. Comparisons with professional surveys have allowed for an understanding of the likely biases inherent to our approach, and model-based adjustments for these are being explored. Understanding the strengths and limitations of the NPMS will guide development, increase trust in outputs, and direct efforts for maintaining volunteer interest, as well as providing a set of ideas for other countries to experiment with.

Oliver L. Pescott

Oli is a plant ecologist who specialises in the design, management and analysis of volunteer-collected botanical datasets ("citizen science"). Within this area he has been instrumental in highlighting and addressing issues of bias, and has recently published the first ever "risk-of-bias" tool for descriptive inference in ecology ("ROBITT"). His botanical experience covers both the field- and desk-based ends of plant ecology; for example, he contributed to the recent Botanical Society of Britain and Ireland's (BSBI) Plant Atlas 2020 as a surveyor, analyst and editor. He is also the current Recording Secretary for the British Bryoloical Society, the referee for alien grasses for the BSBI, and the local bryophyte recorder for Oxfordshire. His other interests include invasive non-native species, the impacts of environmental change on biodiversity, and the communication and presentation of uncertainty in biodiversity trend analyses.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Introduction

Emmanuelle Porcher

Directrice du Centre d'écologie et des sciences de la conservation au MNHN, professeure invitée du Collège de France

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Séminaire - Anne Dozières : Les sciences participatives pour suivre la biodiversité : outils de recherche scientifique et de mobilisation de la société

Hugues Mouret

Résumé

La situation n'est aujourd'hui guère réjouissante : tout semble s'effondrer, un sentiment d'impuissance peut nous gagner face au déclin de la biodiversité. L'espoir est pourtant bien présent : en effet, chaque geste compte et contribue à protéger les pollinisateurs et leur habitat. C'est donc en mobilisant une multitude d'acteurs et de milieux contigus que les effets à l'échelle du paysage deviendront perceptibles. Cela sous-entend que chacun d'entre nous, particulier comme professionnel, peut et doit agir à son échelle : sur son terrain, auprès de ses voisins, ses amis, sa famille, ses collègues, sa commune… Car en réalité, bon nombre d'actions à mener sont simples, rapides, peu ou pas coûteuses et surtout efficaces. Il s'agit par-dessus tout de partager l'espace et le temps avec les autres. Il est donc bien question de transformer le monde actuel, de le rendre plus habitable, plus juste, plus beau, mais aussi de reprendre notre place avec les non-humains. Dans ce séminaire, après avoir fait le point sur les menaces, je vous propose de passer en revue plusieurs modalités d'aménagement, de plantation, de gestion favorables aux pollinisateurs, et plus globalement au reste du vivant.

Hugues Mouret

Naturaliste autodidacte, Hugues se passionne depuis l'enfance pour le vivant et la protection de la vie sauvage. Porté par sa curiosité pour les petites bêtes, les plantes et les milieux naturels, et par une approche résolument scientifique, il a développé des compétences reconnues en entomologie, herpétologie, botanique, écologie et agroécologie.

Pour conjuguer sa passion à des actions concrètes, il a fondé en 2001 l'association ARTHROPOLOGIA, dont il est aujourd'hui le directeur scientifique. Il a également cofondé l'Observatoire des Abeilles, association francophone de référence sur les abeilles sauvages. Expert naturaliste, il siège au conseil scientifique du Plan pollinisateurs porté par les ministères de l'Écologie et de l'Agriculture, au comité technique national de l'Observatoire des chenilles processionnaires porté par la Fredon et le ministère de la Santé, et au conseil scientifique du Conservatoire des espaces naturels Rhône-Alpes.

Conférencier et formateur, il accompagne, conseille et forme différents acteurs (partenaires publics et privés, collectivités, agriculteurs, techniciens et agronomes, élus...) à la prise en compte et la protection du vivant, aux changements de pratiques, à la renaturation des milieux, à la transition agricole… en s'appuyant sur une approche holistique. Hugues intervient également chaque année auprès d'étudiants (licences, masters), d'enseignants du monde agricole et dans le diplôme « One Health en pratique » de l'École nationale des services vétérinaires. Enfin, il écrit régulièrement des articles de vulgarisation et collabore à des publications et ouvrages scientifiques.

Emmanuelle Porcher

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08 - Quelles données pour décrire et comprendre les changements de biodiversité ?

Résumé

La biodiversité change rapidement et plusieurs sources de données sont disponibles pour essayer d'objectiver ces changements. Le cours présentera ces différents types de données, les façons de les analyser et leurs limites pour détecter des changements rapides dans le vivant. Il se focalisera en particulier sur les sciences participatives, des partenariats entre chercheurs et citoyens autour d'un projet de recherche commun, qui existent depuis longtemps déjà. Le renouveau récent des sciences participatives autour de la biodiversité présente un double avantage. D'une part, elles permettent de documenter de façon fiable les changements de biodiversité. Ceci est particulièrement important pour l'étude des événements d'interactions entre les plantes et leurs pollinisateurs, qui, quoique cruciaux pour les deux types de partenaires, sont relativement rares, et donc difficiles à observer. Les programmes de sciences participatives mobilisant un grand nombre de participant(e)s sont un moyen unique d'observer le vivant à grande échelle pour détecter ces interactions furtives. D'autre part, les sciences participatives ont également le potentiel de transformer leurs participant(e)s, en les reconnectant avec la nature.

Emmanuelle Porcher

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Séminaire - Clélia Sirami : Comment gérer les paysages agricoles pour protéger la biodiversité tout en produisant suffisamment de nourriture pour la population humaine ?

Clélia Sirami

directrice de recherche INRAE

Résumé

La conversion des milieux semi-naturels en milieux cultivés et l'intensification des pratiques agricoles, notamment l'utilisation croissante de pesticides, font partie des principaux facteurs du déclin actuel de la biodiversité. En parallèle, les besoins alimentaires mondiaux augmentent du fait de l'accroissement de la population humaine et de l'évolution des modes de vie. La conjonction de ces deux tendances amène de nombreux acteurs à s'interroger sur la meilleure stratégie pour stopper le déclin de la biodiversité tout en produisant suffisamment de nourriture pour la population humaine. Cette question fait l'objet d'un intense débat scientifique, qui a de nombreuses répercussions opérationnelles.

Dans ce séminaire, je présenterai les fondements de ce débat et ses limites. Je montrerai ensuite comment les travaux en écologie des paysages permettent d'identifier des leviers d'action pour maximiser les synergies entre biodiversité et production agricole. Je présenterai notamment l'importance de l'hétérogénéité des cultures pour favoriser la biodiversité et les services écosystémiques tout en maintenant la production agricole. Enfin, j'illustrerai comment ces résultats scientifiques peuvent éclairer les politiques publiques telles que la politique agricole commune ou l'affichage environnemental des produits alimentaires.

Clélia Sirami

Clélia Sirami est directrice de recherche à INRAE, en écologie des paysages et des communautés, au sein de l'UMR Dynafor (Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers), à Toulouse. Ses recherches portent sur l'effet de l'hétérogénéité des paysages sur la biodiversité, ainsi que le rôle des politiques publiques dans la gestion des paysages agricoles.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

07 - La pollinisation en milieu agricole

Résumé

Les humains dépendent du vivant pour leur survie et leur bonne qualité de vie, une dépendance illustrée par les notions de « services écosystémiques » ou de « contributions de la nature aux peuples ». En particulier, pour notre nourriture, les pollinisateurs sont indispensables à la production agricole de nombreuses espèces de plantes cultivées. Cependant, l'abondance et la diversité des pollinisateurs dans les espaces agricoles sont menacées par une agriculture intensive, dont les effets sont bien démontrés. Ces changements des communautés de pollinisateurs dans les espaces agricoles peuvent avoir des conséquences sur l'efficacité de la pollinisation de ces cultures, mais de telles conséquences restent difficiles à démontrer. Le cours présentera les connaissances actuelles sur les mécanismes responsables de l'érosion de la biodiversité dans les espaces agricoles, de l'échelle de la parcelle à l'échelle du paysage, voire à une échelle internationale.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Séminaire - Jonathan Lenoir : Réponses des espèces et des communautés au réchauffement global

Jonathan Lenoir

chercheur CNRS

Résumé

En réponse aux changements climatiques d'origine anthropique, les espèces migrent vers les pôles et les sommets tandis que les communautés s'enrichissent en espèces plus thermophiles ou deviennent plus pauvres en espèces cryophiles (cf. processus de thermophilisation des communautés). Au cours de ma présentation, j'illustrerai ces changements chez les espèces et les communautés végétales avec un focus plus particulier sur les écosystèmes forestiers au sein desquels des retards dans la réponse des espèces et des communautés sont observés. J'évoquerai également l'importance des processus microclimatiques en forêt pour expliquer ce qui semble être une dynamique de retard.

Jonathan Lenoir

Je suis chargé de recherche CNRS dans l'unité Écologie et dynamique des systèmes anthropisés (EDYSAN) basée à l'université de Picardie Jules-Verne, à Amiens. J'ai un double diplôme d'ingénieur forestier et de docteur en sciences forestières. Mes travaux traitent de l'impact des changements globaux sur la biodiversité, avec un focus plus particulier sur la biodiversité forestière.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

06 - Quels changements en cours des plantes et de leurs interactions avec les pollinisateurs ?

Résumé

En parallèle des pollinisateurs, les communautés de plantes changent également, en réponse à diverses pressions d'origine humaine : changement d'occupation des sols causant la disparition locale d'espèces spécialistes de certains habitats, pollutions aux nitrates et aux biocides engendrant une recomposition des communautés, changements climatiques provoquant le déplacement des populations vers les pôles ou en altitude… Le cours décrira ces différents changements, tels que mesurés notamment en France et en Europe grâce aux programmes de sciences participatives. Il s'intéressera également au rôle possible des pollinisateurs et de leur déclin dans ces changements, et réciproquement aux conséquences des changements des communautés végétales en termes de disponibilité des ressources alimentaires pour les pollinisateurs.

Emmanuelle Porcher

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Séminaire - Nicolas Deguines : Conséquences de l'urbanisation pour les insectes pollinisateurs et perspectives de mitigation

Nicolas Deguines

maître de conférences, université de Poitiers

Résumé

Des déclins de biodiversités sont observés et les insectes pollinisateurs ne sont pas épargnés. Parmi les pressions environnementales s'exerçant sur les populations de pollinisateurs, les changements d'occupation des sols sont identifiés comme une menace majeure. En Europe, l'urbanisation (expansion et densification des zones urbaines) est le changement d'occupation du sol dominant, conduisant à un type d'écosystèmes aux caractéristiques abiotiques et biotiques profondément différentes. En utilisant la littérature nationale et internationale, nous verrons comment les communautés d'insectes pollinisateurs sont modifiées dans ces environnements urbains et pourquoi certains s'en accommodent plus que d'autres. Comprendre les réponses des communautés de pollinisateurs permet d'émettre des préconisations et d'envisager des adaptations des espaces urbains afin de les favoriser.

Nicolas Deguines

Je suis docteur en écologie du Muséum national d'Histoire naturelle depuis 2013 et maître de conférences à l'université de Poitiers depuis 2020. Écologue, mes recherches ont deux grands objectifs : 1) comprendre les effets des changements environnementaux d'origine naturelle ou anthropique sur la biodiversité, son fonctionnement et ses services écosystémiques, et 2) développer des mesures de conservation de la biodiversité. Je mobilise notamment les outils et concepts de l'écologie des communautés, de l'écologie du paysage, de l'écologie trophique, et des sciences de la conservation. Je m'intéresse en particulier aux pollinisateurs, notamment au travers de mon implication dans le Suivi photographique des insectes pollinisateurs (Spipoll), et à leurs réponses à différentes pressions environnementales (p. ex. changements d'occupation du sol, intensification de l'agriculture). Parmi d'autres, les cloportes (isopodes terrestres) sont des organismes que j'étudie avec intérêt.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : The Spipoll Project: Monitoring Plant-Visitor Interactions in France with Citizen Science

Nicolas Deguines

Maître de conférences, Écologie et Biologie des Interactions, université de Poitiers, Poitiers, France

Résumé

In the context of global changes affecting biodiversity worldwide, to what extent flower visitors —and not just bees— are threatened by different environmental factors needs to be evaluated. This is critical if we are to mitigate the effects of global changes on these organisms along with their functions in ecosystems and the services they provide to human societies.

In 2010, the Photographic Survey of Flower Visitors (Spipoll) was launched to monitor plant-visitor interactions across France with the help of citizen scientists following a standardized protocol. During 20 minutes exactly, a volunteer takes pictures of every organisms visiting any flower of a chosen plant species. Date, time, location and conditions of observations, along with identifications of the plant and its visitors are provided by volunteers to a taxonomic resolution as fine as possible based on morphological characteristics visible on photographs (and using an interactive identification key specifically developed for the Spipoll). In this talk, after introducing the Spipoll protocol and unique dataset collected (more than 650,000 plant-visitor interactions across 75,000+ sampling locations), we will present the main results obtained since 2010 and develop scientific perspectives.

Nicolas Deguines

Je suis docteur en écologie du Muséum national d'histoire naturelle depuis 2013 et maître de conférences à l'université de Poitiers depuis 2020. Écologue, mes recherches ont deux grands objectifs : 1) comprendre les effets des changements environnementaux d'origine naturelle ou anthropique sur la biodiversité, son fonctionnement et ses services écosystémiques, et 2) développer des mesures de conservation de la biodiversité. Je mobilise notamment les outils et concepts de l'écologie des communautés, de l'écologie du paysage, de l'écologie trophique, et des sciences de la conservation. Je m'intéresse en particulier aux pollinisateurs, notamment au travers de mon implication dans le suivi photographique des insectes pollinisateurs (Spipoll), et à leurs réponses à différentes pressions environnementales (ex. changements d'occupation du sol, intensification de l'agriculture). Parmi d'autres, les cloportes (isopodes terrestres) sont des organismes que j'étudie avec intérêt.

Emmanuelle Porcher

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05 - Quels changements en cours des pollinisateurs ?

Résumé

La biodiversité change rapidement, mais ces changements sont surtout connus pour quelques groupes très étudiés, comme les oiseaux ou les mammifères. Les insectes en général ont reçu beaucoup moins d'attention, à l'exception peut-être des abeilles domestiques ou des papillons. Les données disponibles pour retracer les variations d'abondance des pollinisateurs au cours du passé récent sont donc très disparates, et leur analyse produit parfois des résultats non concordants. Récemment, ces variations d'abondance des insectes ont fait l'objet de controverses scientifiques, avec plusieurs études montrant un déclin, voire un effondrement des populations d'insectes, tandis que d'autres ne détectaient pas de changements significatifs, et parfois même des augmentations. Le cours présentera ces différentes études, les mécanismes responsables des changements observés et analysera les raisons de la controverse. Les suivis standardisés des insectes, grâce notamment aux sciences participatives, peuvent contribuer à mieux objectiver ces changements.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Séminaire - Anne Dozières : Les sciences participatives pour suivre la biodiversité : outils de recherche scientifique et de mobilisation de la société

Anne Dozières

directrice de Vigie-Nature, MNHN

Résumé

Les sciences participatives peuvent être définies comme des formes de production de connaissances scientifiques auxquelles participent – avec des chercheurs/chercheuses – des citoyen(ne)s. Dans ce séminaire, je reviendrai sur l'histoire ancienne de l'implication d'amateurs dans la science pour l'étude de la biodiversité, ainsi que sur la montée en puissance qu'ont connue ces programmes ces dernières décennies. En outre, à travers certains des résultats du programme Vigie-Nature, j'expliquerai la pertinence des sciences participatives pour l'évaluation des différentes réponses de la biodiversité aux changements globaux. Je présenterai notamment comment elles permettent d'évaluer l'impact de la destruction des habitats, du dérèglement climatique, des mesures d'atténuation ou encore des pratiques individuelles de gestion. Enfin, je montrerai comment la participation à ces programmes contribue à modifier les représentations de la nature des volontaires impliqués, mais aussi à faire évoluer les savoirs, les perceptions des sciences ou encore les comportements.

Anne Dozières

Docteure en écologie, je coordonne, depuis 2013, des projets de sciences participatives consacrés au suivi de la biodiversité au sein du Centre d'écologie et des sciences de la conservation (CESCO) au Muséum national d'histoire naturelle. Depuis 2016, je suis directrice du programme Vigie-Nature qui pilote une vingtaine d'observatoires participatifs qui étudient, en s'appuyant sur divers publics citoyens, l'impact des activités humaines sur de nombreux taxons. Je m'intéresse particulièrement aux liens entre la science et la société, ainsi qu'à la manière dont les collaborations entre chercheurs/chercheuses et citoyen(ne)s produisent de nouvelles formes de connaissance et contribuent à la conservation de la biodiversité.

Emmanuelle Porcher

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Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

04 - Quelles données pour décrire et comprendre les changements de biodiversité ?

Résumé

La biodiversité change rapidement et plusieurs sources de données sont disponibles pour essayer d'objectiver ces changements. Le cours présentera ces différents types de données, les façons de les analyser et leurs limites pour détecter des changements rapides dans le vivant. Il se focalisera en particulier sur les sciences participatives, des partenariats entre chercheurs et citoyens autour d'un projet de recherche commun, qui existent depuis longtemps déjà. Le renouveau récent des sciences participatives autour de la biodiversité présente un double avantage. D'une part, elles permettent de documenter de façon fiable les changements de biodiversité. Ceci est particulièrement important pour l'étude des événements d'interactions entre les plantes et leurs pollinisateurs, qui, quoique cruciaux pour les deux types de partenaires, sont relativement rares, et donc difficiles à observer. Les programmes de sciences participatives mobilisant un grand nombre de participant(e)s sont un moyen unique d'observer le vivant à grande échelle pour détecter ces interactions furtives. D'autre part, les sciences participatives ont également le potentiel de transformer leurs participant(e)s, en les reconnectant avec la nature.

Emmanuelle Porcher

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Année 2023-2024

Séminaire - Colin Fontaine : Les réseaux d'interactions entre plantes et pollinisateurs pour comprendre le fonctionnement de ces communautés et leurs réponses aux perturbations

Colin Fontaine

chargé de recherche CNRS

Résumé

Dans ce séminaire, je présenterai en quoi l'étude des communautés plantes-pollinisateurs bénéficient des approches de réseaux d'interactions. Ces approches qui intègrent à la fois l'ensemble des espèces composant les communautés et les interactions qui lient ces espèces entre elles, permettent notamment de décrire de l'organisation de ces communautés et en quoi elle diffère d'autres types de communautés. La prise en compte des interactions entre espèces et donc des effets que ces espèces ont les unes sur les autres permet de plus d'éclairer comment ces communautés fonctionnent, et comment diverses perturbations peuvent, ou non, se propager d'espèce en espèce, via ces interactions.

Colin Fontaine

Mes recherches visent à comprendre comment les relations d'interdépendance entre espèces structurent les communautés biologiques et affectent leur fonctionnement ainsi que leur réponse aux perturbations. J'ai commencé à aborder ces questions en étudiant les communautés plantes-pollinisateurs et c'est au cours de plusieurs collaborations enrichissantes que j'ai élargi mes travaux à d'autres types de communautés, liées par d'autres types d'interactions. Depuis mon arrivée au Muséum national d'histoire naturelle, mes recherches se nourrissent de problématiques venant des sciences de la conservation, avec l'envie de produire et de partager des connaissances en phase avec les préoccupations écologiques et environnementales de la société.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

03 - Réseaux d'interactions plantes-pollinisateurs et efficacité de la pollinisation

Résumé

Comme pour l'ensemble du vivant, les interactions plantes-pollinisateurs ne sont pas juste des échanges deux à deux, mais s'insèrent dans le tissu vivant de la planète, sous forme de réseaux d'interactions qui relient presque l'intégralité des espèces les unes aux autres, de proche en proche, de façon indirecte. Ces réseaux d'interactions ont des structures particulières, dites « emboîtées », qui assurent un haut de degré de connexion entre les espèces et la stabilité du réseau face à des perturbations de l'environnement. L'abondance des espèces de pollinisateurs, leur diversité, et la structure des réseaux d'interactions influencent les transferts de pollen entre plantes et donc leur capacité de reproduction. Cette relation entre communautés de pollinisateurs et efficacité de la pollinisation reste cependant mal connue, notamment parce que l'efficacité de la pollinisation est complexe à mesurer. Le cours donnera un panorama des approches les plus récentes pour mesurer la pollinisation.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

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Année 2023-2024

Séminaire - Mathilde Dufaÿ : Comment les pollinisateurs influencent l'évolution des fleurs : une approche expérimentale

Mathilde Dufaÿ

professeure des universités, université de Montpellier

Résumé

L'immense diversité des caractéristiques florales (forme, taille et couleur des fleurs, odeurs florales) est communément expliquée par l'histoire évolutive commune entre plantes et pollinisateurs. Les nombreuses espèces de pollinisateurs auraient en effet largement contribué à façonner l'évolution de ces traits via leur comportement et leur morphologie. Par exemple, une préférence innée chez des insectes pour une certaine gamme de couleurs ou pour certaines molécules odorantes devrait fortement favoriser les plantes produisant cette couleur ou cette odeur au niveau de leurs fleurs. Les pressions de sélection qui en découlent peuvent alors façonner l'évolution de ces traits floraux dans les lignées. Même si ce scénario est largement admis, on connaît encore mal la part de l'influence des pollinisateurs par rapport à d'autres phénomènes évolutifs.

Dans ce séminaire, je montrerai à travers certains de nos travaux quelles approches expérimentales permettent de comprendre dans le détail l'évolution des traits sous l'effet des pollinisateurs. Je présenterai notamment pourquoi, quand une espèce de plante est composée d'individus mâles et femelles, les fleurs ne sont pas semblables entre sexes. Je présenterai également des résultats sur une variation marquée de la composition de l'odeur entre plantes de régions différentes, alors que l'espèce de pollinisateur semble être la même partout.

Mathilde Dufaÿ

Mathilde Dufay

Docteure en biologie des populations et évolution de l'université de Montpellier. Tout d'abord maître de conférences à l'université de Lille, puis professeure des universités à l'université de Lille (2015) et enfin à l'université de Montpellier depuis 2017. J'enseigne la biologie de l'évolution en licence et master et effectue mes recherches au CEFE (UMR université de Montpellier-CNRS) sur l'évolution des systèmes de reproduction chez les plantes (écologie et évolution des interactions de pollinisation, évolution de l'unisexualité, évolution des traits floraux).

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

02 - Coévolution entre les plantes à fleurs et leurs pollinisateurs

Résumé

Dans l'histoire du vivant, les premières interactions entre plantes et pollinisateurs sont quasi concomitantes de l'apparition des plantes à fleurs, voire la précèdent. Par des mécanismes de sélection naturelle, elles ont abouti à l'évolution de caractères favorisant l'interaction, chez les plantes comme chez les pollinisateurs : production de ressources alimentaires pour les pollinisateurs, telles que nectar et pollen, associées à des couleurs et odeurs rendant les fleurs détectables et attractives, capacités d'apprentissage permettant aux pollinisateurs de trouver et exploiter les ressources, adéquation des morphologies florales et des pièces buccales des pollinisateurs…Ces interactions ont également abouti à la diversification des plantes et de certains groupes de pollinisateurs, et à des cas de spécialisation très forte, où une espèce de plante dépend d'une seule de pollinisateur pour sa reproduction, et vice versa. Ce bel exemple d'un mutualisme, c'est-à-dire une interaction à bénéfices réciproques, n'exclut cependant pas les tricheries, chez les plantes comme chez les pollinisateurs.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

01 - La reproduction des plantes à fleurs (Angiospermes)

Résumé

Apparues sur la planète il y a plus de 100 millions d'années, les plantes à fleurs ont connu un succès évolutif remarquable : elles représentent actuellement la majorité de la masse vivante sur la planète, sont à la base de la plupart des chaînes alimentaires terrestres, y compris celles dont les humains font partie, et participent à la régulation du climat. Leur cycle de vie et leur reproduction sont originaux et diversifiés. Du fait de leur mode de vie ancré dans le sol, elles sont dépendantes de vecteurs pour leur reproduction sexuée, vecteurs qui permettent la rencontre des partenaires. Ces vecteurs peuvent être physiques (vent et parfois eau), mais le plus souvent ce sont des animaux dits pollinisateurs : insectes, oiseaux, mais aussi mammifères, reptiles, mollusques, crustacés… Cependant, les plantes sont aussi capables de reproduction autonome : reproduction végétative ou reproduction sexuée avec soi-même (autofécondation). Le cours présentera les conditions favorisant l'évolution de ces différentes stratégies de reproduction, pour montrer que les croisements entre individus, et donc les interactions plantes-pollinisateurs, sont favorisées sur le long terme.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Leçon inaugurale : Les interactions plantes-pollinisateurs, une vitrine de la crise de la biodiversité

Résumé

La biodiversité est connue comme la diversité des différents niveaux d'organisation du vivant (diversité génétique, diversité des espèces, diversité des écosystèmes), mais elle se caractérise également par la diversité des interactions entre les êtres vivants : compétition, coopération, prédation, mutualisme... Ces interactions, parfois très étroites, et produits d'une longue coévolution, maillent toute la surface de la Terre et font de la biodiversité le « tissu vivant de la planète », qui régule son fonctionnement. La crise de la biodiversité actuelle, souvent décrite par des disparitions d'espèces ou des changements d'abondance des populations, implique aussi des modifications plus difficiles à observer, mais avec des conséquences au moins aussi importantes : la disparition des interactions.Le tissu de la planète se distend, et les interactions entre les plantes à fleurs et les pollinisateurs, qui dépendent réciproquement les unes des autres pour leur reproduction et leur alimentation, en sont une bonne illustration. Une solution pour inverser cette tendance repose peut-être sur le rétablissement d'une autre forme d'interactions : celles entre les humains et le reste du vivant, qui s'éteignent aussi progressivement, notamment du fait de nos modes de vie de plus en plus urbains.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : European Initiatives for Pollinator Monitoring

Denis Michez

Laboratory of Zoology, University of Mons, Mons, Belgium

Résumé

Several studies have now shown at different spatial scale that certain species of the wild bee fauna are in decline in Europe. In response, some European countries and the European commission are implementing action plans to mitigate negative population trends. To evaluate the efficiency of these actions we need an accurate estimation of population. One of the first actions proposed is therefore an ambitious monitoring program, which involves the development of taxonomic recognition tools and training to use them. Several projects started in 2021 and concern the whole of European continent. We will present here the initiatives on taxonomy (ORBIT project) and on capacity building (SPRING project). ORBIT and SRPING are three-years projects commissioned by the General Directorate for Environment of the European Commission. Orbit aims to develop taxonomic resources for facilitating European bee inventory and monitoring. SPRING aims to strengthen the taxonomic capacity in EU Member States, and support preparation for the implementation of the EU Pollinator Monitoring Scheme "EU-PoMS", notably by organising training sessions for different level of expertise. The trainings aimed at 4 different levels: (i) identifying large pollinator groups, (ii) identifying bees and hoverflies to genus level, (iii) identifying bees or hoverflies to species group level, (iv) identifying bees or hoverflies to species level. Trainings at level (i) were developed at the national scale; levels (ii) and (iii) were covering multiple countries; and level (iv) considered the whole Europe. Moreover, the project created a series of e-learing materials on pollinator identification at different levels, focusing on the needs of people involved on the monitoring. All this material will be open to the public on the online portal 'Pollinator Academy', that will act as a hub to centralise information about already available tools related to pollinator identification (articles, online keys, books, interesting links, other courses, etc.).

Denis Michez

Je suis professeur de botanique et de zoologie à l'université de Mons où j'enseigne depuis 2008. Je développe des recherches sur les abeilles sauvages, leur taxonomie, leur distribution, leur écologie ou encore leur conservation. Je suis impliqué dans plusieurs projets européens, notamment sur le développement de liste rouge et sur l'impact des pesticides ou du changement climatique.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : European Policy Background for Pollinator Monitoring

Andreas Gumbert

European Commission - DG Environment, Brussels, Belgium

Résumé

In the framework of the European Green Deal, the European Commission adopted political strategies that are of relevance for the monitoring of pollinators. The EU Biodiversity Strategy for 2030 establishes an objective to reverse the decline of pollinators by 2030. The EU Pollinator Initiative was revised in 2023, and it provides an action framework for (i) improving knowledge on pollinators (including monitoring), (ii) tackling the drivers of their decline, and (iii) for mobilising society and engage in strategic planning. The methodology for an EU-wide pollinator monitoring scheme is being developed, supported by a range of activities to enhance the taxonomic capacity on pollinators. The Commission aims at setting up an integrated monitoring framework, linking information about the status and trends of pollinator populations with drivers of their decline, in particular land use and habitat quality, as well as pesticide pressure. The Commission supports several monitoring initiatives in this regard (LUCAS, EMBAL, Insignia).

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : forestREplot: A Database of Forest Herb Layer Resurvey Plots

Pieter de Frenne

Forest & Nature Lab, Ghent University, Ghent, Belgium

Résumé

Resurveys of historical vegetation plots are invaluable to document patterns of change in community composition and diversity. They are also useful to better understand impacts of multiple and interacting global-change drivers. The relevance of resurveys is particularly high for communities exhibiting slow dynamics, such as herb layers in temperate forests. Furthermore, herb layers in temperate forests typically comprise a large fraction of the vascular plant diversity and are known to be strongly affected by various global-change drivers, including past land use, increased atmospheric deposition and changing management. forestREplot is a database of forest herb layer resurvey plots, spread across the temperate zones of the globe. The database is used to quantify changes in herb layer composition and forest functioning, and to assess the effects of global environmental changes such as nitrogen deposition and climate change. The total number of plots in the database is now 5,524 plots representing not less than 14,185 relevees. The just released forestREplot 3.0 (January 2024) is now based on the World Flora Online (WFO) as new taxonomic standard. We have now 79 data sets with 1 resurvey, 9 with 2 resurveys, 2 with 3 resurveys, 3 with 4 resurveys, and 2 with 5 resurveys.

Pieter De Frenne

Full professor of applied botany.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Long-Term Changes in Forest Plant Communities Have Affected Species' Abundances and Pollinator Resources

Donald M. Waller

American datasets from forestREplot, Madison, USA

Résumé

Baseline surveys are essential to assess long-term shifts in plant communities. In the early 2000s, we re-surveyed 293 sites of six forest types in Wisconsin, USA. Data from these sites, first surveyed in the 1950s, allowed us to infer long-term shifts in diversity and abundance of 292 species. Statewide, more species decreased in abundance (63%, and 68% of native species) than increased (37% of species, including most non-native species). Native species declined, on average, by 41% while non-native species increased by 584%. Many animal-pollinated wildflowers declined conspicuously, while abiotically pollinated graminoids and some ferns tended to increase. Among native species, those with zygomorphic flowers (specialized pollinators) declined more in abundance. Among non-native species, those with abiotic pollination showed smaller increases. Declines were greater in smaller, more fragmented southern upland forest patches, reflecting a continuing extinction debt. Small remnant grasslands experienced even higher species losses and stronger area effects. Larger, more continuous forests in northern Wisconsin retained plant diversity better but deer herbivory has shifted their composition. Understanding how diversity and traits shifted across sites and communities helps illuminate the mechanisms driving changes in diversity and pollinator resources in temperate forests.

Donald M. Waller

Prof. Waller taught ecology, evolution, and conservation biology at the University of Wisconsin-Madison as the Curtis Professor of Botany & Environmental Studies. His interests include plant population dynamics; plant reproductive ecology; effects of habitat fragmentation; monitoring long-term ecological change to identify drivers (e.g., forestREplot); and how ungulates and N-deposition affect forest plant communities. He served as Associate Editor of Ecology Letters, Editor-in-Chief of Evolution, a Fellow of the American Association for the Advancement of Science, a Palme Academique recipient, and President of the Society for the Study of Evolution. He co-authored Wild Forests: Conservation Biology and Public Policy (Island Press) and edited The Vanishing Present: Shifts in Wisconsin's lands, waters, and wildlife (Univ. of Chicago Press). Dr Waller works to apply his expertise to improve forest, wildlife, and habitat management.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : NOVANA – Monitoring Danish Terrestrial Habitats

Bodil Ehlers

Department of Ecoscience, Aarhus University, Denmark

Christian Damgaard

Department of Ecoscience, Aarhus University, Denmark

Résumé

The Danish monitoring program NOVANA has recorded the community composition of higher plants and selected soil chemical variable in terrestrial habitats since 2004. The monitoring program was developed as a response to the EU habitat directive and covers 32 open habitats (dunes, heathlands, grasslands, bogs) and 10 forest habitat types in two bioregions (Atlantic and Continental). The data consists of a total of 2,722 sites, 26,606 plots, and 70,481 plots*year combinations. Selected results will be presented.

Bodil Ehlers

Phd in 2000. Has for the last ten years worked as senior scientist at the department of Ecoscience, University of Aarhus. Main research area is Plant Evolutionary and Community Ecology with a specific focus on understanding the role of plant secondary compounds and functional traits for plant-plant interactions, and plants adaptation to the abiotic and biotic environment.

Christian Damgaard

Dr. Scient., Professor at the Department of Ecoscience, Aarhus University. CD's interests cover plant population and community ecology, where he has developed empirical ecological models that have been applied to ecological data using advanced statistical methodology.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Structured Monitoring of Wild Flora in France Demonstrates 15 Years of Plant Community Changes Related to Climate Change and Pollinator Loss

Gabrielle Martin

Enseignante-chercheuse à l'université de Toulouse III Paul Sabatier et au Centre de Recherche sur la Biodiversité et l'Environnement (CRBE)

Résumé

Standardised long-term biodiversity monitoring schemes, based on repeated visits to fixed sites, offer the possibility of comparing biodiversity in space and time, while avoiding most of the biases associated with opportunistic data, particularly when the monitored sites are a representative (random) sample of ecosystems. When information on abundance is collected, standardised monitoring enables the detection of subtle temporal changes in populations, species and communities.

In France, Vigie-flore is such a standardised monitoring scheme targeting wild flora launched in 2009, involving amateur and professional botanists to survey plant communities across all habitat types. The monitoring data have revealed an ongoing, nationwide reshuffling of plant communities in response to climate change, but also a decline of common insect-pollinated species over the last decade, with consequences for community composition. These studies contribute to highlighting rapid changes in wild flora on a national scale and identifying plausible mechanisms. We will discuss the direct implications for conservation and the perspectives of this plant monitoring scheme.

Gabrielle Martin

I am an associate professor in botany and plant community ecology at Toulouse University and at the Centre de Recherche sur la Biodiversité et l'Environnement since 2021. Previously a post-doctoral researcher in plant community ecology at the Centre des Sciences de la Conservation (CESCO) at the Muséum National d'Histoire Naturelle and at the Institut Méditerranéen de Biodiversité et d'Ecologie after a PhD in ecology (MNHN). I study how, and with what intensity, the various components of global change affect the composition of plant communities and changes in species abundance, using trait-based approaches and spatio-temporal analyses. My current research focuses on the impacts of global change on wild flora, the links between temporal trends in species and plant life history traits, the detection of syndromes in the response of species and groups of species, and the identification of the spatial heterogeneity of threats to flora. I am teaching botany, plant biology and plant ecology at university at undergraduate and postgraduate level.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Colloque - Nouvelles approches pour le suivi des plantes, des pollinisateurs et de leurs interactions dans un monde en changement : Biodiversity Monitoring in Switzerland: Current State and Insights into Plant-Pollinator Interactions

Jérôme Frei

Senior Policy Advisor, Federal Office for the Environment

Tobias Roth

Senior scientists, Hintermann & Weber AG / University of Basel

Résumé

Switzerland's biodiversity is systematically surveyed by an array of programs, each designed to cover distinct facets of biodiversity across spatial scales as well as policy evaluation needs.

Although each initiative has discrete aims, collectively, they form a complementary set of programs that collect data, when analyzed in combination, offer significant added value to document and understand biodiversity trends. One of these programs is the Swiss Biodiversity Monitoring (BDM) which focuses on the collection of data on common and widespread species, thereby illuminating developments in the normal landscapes outside protected areas. Special attention is paid to vascular plants and butterflies, which are recorded on the same study plots. Since the start of the program in the early 2000s, an increase in common species diversity has been observed for both groups. While a large portion of this increase can be attributed to climate change, other factors such as agricultural promotion measures contributed as well. However, only a subset of species benefited from these changes, and over time, species communities of both plants and butterflies became more homogeneous, indicating biotic homogenization. It is likely that these changes also impacted plant-pollinator interactions. For example, the overall increase in plant species richness was mostly driven by wind-pollinated species. In contrast, species with complex flowers, which are essential for specialized groups of flower-visiting insects profited less. The presentation will end with a look forward, identifying current gaps in the Swiss monitoring system and discussing approaches to address these gaps.

Jérôme Frei

Jérôme Frei is a scientific employee at the Federal Office for the Environment in the division Biodiversity and Landscape (section biodiversity policy) where he is responsible for the major national monitoring and evaluation biodiversity programs of Switzerland (BDM, WBS, ALL-EMA and MHB). His tasks include promoting collaboration and coordination between the different programs. He promotes research work on biodiversity data and facilitates the communication of results of the different monitoring and evaluation programs to policy-makers and decision-makers. He holds a PhD in biology and a master in sustainable development. Previously, he worked at the Federal Office for Agriculture where he we was in charge for the agri-environmental monitoring and was involved in the development of agrienvironemntal schemes to promote biodiversity in farmland.

Tobias Roth

My research is centred on using data from large-scale field surveys such as the Biodiversity Monitoring Switzerland, to better understand how biodiversity responds to global change such as nitrogen deposition, land-use, or climate-change. I focus on the human-dominated landscapes in Switzerland and aim to provide information that can be used in biodiversity conservation.